科技．人文聯合講座／空中無線不斷線

近日我國駐日代表謝長廷搭機返日時，班機正巧被雷電擊中，一聲巨響「好像就在窗邊爆破的感覺」。所幸該班機乘客全數平安抵達日本，機身檢測後也毫髮無傷。

大家或許很好奇，明明機身被閃電打到，爲何裡面的乘客都沒被電到呢？西元一八三六年，著名科學家法拉第（Michael Faraday）做了一項名爲「法拉第籠（Faraday cage）」的實驗，證實當電磁場撞擊可以導電的物體時，電荷保留在導體的外部，而不是在內部傳播。他建造了一個塗有金屬箔的房間，並讓高壓電擊中房間外部。由於外部電場會導致籠內導電材料的電荷，以籠內場效應相互抵銷的方式分佈，故驗電器顯示房間牆壁內部不存在電荷。

不僅飛機有「法拉第籠」的保護作用，車子也有，所以開車時若不幸被閃電擊中，車內乘客也不會被電到。我們都知道，當雷雨交加時，千萬不要躲在樹下，以免被雷電順着大樹傳導到我們身上；我們也要知道，當雷雨交加時，若有機會躲到車裡，一定要把握機會，因爲這樣就能得到近似「法拉第籠」效應的保護。

雖然雷電進不了機艙，但如今網路無遠弗屆，機艙內的網路訊號早已四通八達。日昨豚兒搭機返臺探親，途經阿拉斯加上空時，以三十分鐘內免費的無線網路與家中兩老連線。我們在社羣網路上迅速交換訊息，分秒必爭，共交換了七十五則訊息，十一張照片。這次空中連線的經驗順暢無阻，即時通訊的感覺與地面連線幾乎沒有兩樣。

早期的飛機通訊，通常有兩種模式：當飛機在陸地上空飛行時，飛機接收地面基地臺往上空傳送的連線訊號；當飛機在海面上空飛行時，飛機接收同步衛星傳送的連線訊號。

如今低軌衛星遍佈全球上空，其低成本、高頻寬和低延遲的特性，使得飛機與低軌衛星連線的模式已成趨勢。當然，目前低軌衛星的作用，主要還是在覆蓋地表的通訊，如果是太空通訊，那又是另一番景象。

大約廿年前，我們曾經邀請網際網路之父Vint Cerf來臺訪問，猶記當時大師的演講主題是關於星際網路的研究，探討如何克服星球之間長距離的傳輸挑戰。由於光速的限制，在星際間長距離傳送時必然產生延遲，而且訊號強度也會面臨衰減的挑戰，再加上傳輸媒介可能中斷，因此必須採用儲存再傳遞的模式，以容許延遲及修正錯誤。

多年前曾有位學生邀請我參加他的論文口試，我說：「很抱歉，我無法出席，因爲口試時間正好與我出國開會的班機時刻衝突。」該生說：「沒關係，請老師記得在『天上』祝福我喔！」我雙掌合十：「阿彌陀佛，童言無忌，如果這架飛機被『download』的話，那我肯定就會在『天上』祝福你了！」

如今，我可以大方的說：「沒問題，我從飛機上直接連線參加口試，加油！」（作者爲臺灣大學資訊工程系教授）